Astronomët zbulojnë 25 ‘yje të zhveshur’ kjo mund të jetë një hallkë që mungon në shkencën e supernovës

Astronomët kanë zbuluar 25 yje në dy galaktika satelitore të Rrugës së Qumështit të cilëve u janë hequr shtresat e jashtme të pasura me hidrogjen nga një binar shoqërues, duke i lënë si yje heliumi të ekspozuar. Yjet e zhveshur nga hidrogjeni përfaqësojnë paraardhësit e një lloji të veçantë supernova – një shpërthim që ndodh kur yjet masivë vdesin dhe lindin vrimat e zeza ose yjet neutron – dhe mbushin një vrimë të shndritshme në kuptimin tonë për disa nga më të universit.

Kur yjet masivë vdesin në shpërthime të shkëlqyera të supernovës, ato shpesh shkëlqejnë dritën e kombinuar të çdo ylli në galaktikën rreth tyre. Disa prej këtyre ngjarjeve u mungojnë dëshmitë e hidrogjenit, kështu që rrjedh se ato duhet të fillojnë me yje që gjithashtu u mungon hidrogjeni në shtresat e tyre të jashtme. Deri më tani, provat e këtyre yjeve të zhveshur nga hidrogjeni u kanë shmangur kryesisht shkencëtarëve.

Kjo është hera e parë që një popullatë e këtyre yjeve të zhveshur nga hidrogjeni është zbuluar ndonjëherë.

“Ne e dimë për një ose dy dekada se pothuajse të gjithë yjet masivë janë në fakt në sisteme binare dhe një në tre është mjaft afër për t’iu nënshtruar këtij procesi ku mbështjellja e hidrogjenit duhet të hiqet nga gravitacioni ndikimi i yllit tjetër,” Maria Drout, një profesore asistente në Departamentin e Astronomisë dhe Astrofizikës në Universitetin e Torontos dhe bashkëautore e një studimi të ri mbi yjet, i tha Live Science. “Universi kishte kuptim vetëm nëse këta yje do të ekzistonin dhe do të ishin shumë të zakonshëm. Megjithatë, vetëm një sistem kandidat ishte i njohur derisa ne bëmë studimin tonë, kështu që ishte vërtet një problem i madh.”

Me zbulimin e këtyre yjeve të zhveshur nga hidrogjeni në Renë e Madhe të Magelanit (LMC) dhe Renë e Vogël Magelanik (SMC)  —  dy galaktika të vogla që rrotullohen rreth Rrugës së Qumështit.Science përtej tonës  —  astronomët më në fund mund të fillojnë të korrigjojnë këtë çekuilibër, duke ndihmuar në konfirmimin modelet e evolucionit yjor. Hulumtimi i ekipit u botua në edicionin e 14 dhjetorit të revistës Tokën dhe galaktikat më të afërta të dukshme.

Yjet e zhveshur nga hidrogjeni kanë qenë kaq evazive sepse heqja e shtresave të tyre të jashtme i lë ata si bërthama yjore tepër të nxehta dhe të ekspozuara, tha Drout. Kjo do të thotë se ata emetojnë pjesën më të madhe të dritës së tyre në rajonin ultraviolet të spektrit elektromagnetik, përtej rrezes së dukshme për sytë e njeriut.

Drita ultravjollcë është e vështirë për t’u vëzhguar nga teleskopët me bazë tokësore, sepse ajo absorbohet fuqishëm nga atmosfera e planetit tonë. Pluhuri i ambientit në Rrugën e Qumështit thith edhe më shumë nga kjo dritë, duke i bërë yjet e zhveshur nga hidrogjeni pothuajse të pamundur për t’u zbuluar. Megjithatë, pikëpamja jonë për galaktikat satelitore si LMC dhe SMC është shumë më e qartë për teleskopët hapësinorë jashtë atmosferës së Tokës.

Ekipi zbuloi popullsinë e yjeve të zhveshur në të dhënat nga teleskopi ultraviolet/optik Swift, i cili ka vëzhguar miliona yje në LMC dhe SMC nga pozicioni i tij në orbitën e ulët të Tokës.

Studiuesit më pas konfirmuan yjet si bërthama yjore të nxehta, të varfra nga hidrogjeni, të ekspozuara në sistemet binare duke përdorur teleskopët Magellan në Observatorin Las Campanas në Kili ndërmjet viteve 2018 dhe 2022. Ndërsa astronomët tashmë e dinin se yjet masive preferojnë jetën me një shoqërues yjor, ky zbulim konfirmon se si duket ajo jetë shoqërore ndërsa plaken ato sisteme binare.

Ashtu siç dielli do të fryhet si një yll gjigant i kuq kur të mbarojë hidrogjeni në bërthamën e tij në rreth 5 miliardë vjet, yjet masivë i nënshtrohen një transformimi të ngjashëm fryrjeje në yje supergjigantë të kuq kur shterojnë hidrogjenin në bërthamat e tyre, tha Drout.

“Nëse keni dy yje që janë në një binar dhe njëri prej tyre fillon të zgjerohet, shumë shpejt, pjesa e jashtme e atij ylli përfundon duke u zhveshur, që do të thotë se mund të përfundoni me një yll pa hidrogjen të mbetur në të, ” ajo tha. “Pra, ne kemi këtë proces ku yjet binare ndërveprojnë dhe kërcejnë me njëri-tjetrin dhe shkëmbejnë masën dhe materialin, dhe kjo ndikon në mënyrë dramatike pjesën tjetër të jetës së tyre”.

Ndërsa Drout dhe ekipi teorizojnë se 25 yjet e sapo zbuluar do të shpërthejnë përfundimisht si supernova të varfëra me hidrogjen, ajo pranon se astronomët nuk do të presin përreth që kjo të ndodhë.

“Ne mendojmë se e kuptojmë se në çfarë faze evolucionare ndodhen këta yje, dhe ata janë duke shkrirë heliumin në bërthamat e tyre, që do të thotë se janë mjaft të evoluar,”; tha Drout. “Por kjo do të thotë se ndoshta do të kalojnë ende një milion vjet para se këta yje të veçantë të shpërthejnë.”

Kur kjo të ndodhë përfundimisht, ekipi mendon se një mostër e vogël e sistemeve që ata kanë vëzhguar do të bëhet diçka shumë e veçantë. Nëse supernova krijon një yll neutron dhe nuk e largon yllin shoqërues, transferimi i materies midis yjeve mund të ndryshojë. Më pas, ylli që dikur ushqehej me yllin tashmë të vdekur do të fillonte të humbiste shtresat e jashtme të pasura me hidrogjen për shkak të tërheqjes së shokut të tij të ri të yllit neutron.

Kjo mund të rezultojë në një supernova të dytë të kolapsit të bërthamës së varfër me hidrogjen në binar dhe kështu një sistem me dy yje neutron që rrotullohen rreth njëri-tjetrit. Ndërsa këta yje neutron binare rrotulloheshin rreth njëri-tjetrit, ata do të humbnin momentin këndor përmes emetimit të valëve gravitacionale, duke i çuar përfundimisht të bashkohen dhe të dërgojnë një blic. e dritës e quajtur kilonova.

Për të studiuar më tej këta yje dhe për të parë se cilat janë sistemet e mundshme të paraardhësve kilonova, ekipi do t’i drejtohet Teleskopit Hapësinor Hubble, Chandra X -Observatori i rrezeve, Teleskopi Magellan dhe Teleskopi Anglo-Australian. Për më tepër, ata do të kërkojnë për yje të zhveshur nga hidrogjeni në galaktika të tjera dhe brenda Rrugës së Qumështit.